JPH0559552B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0559552B2
JPH0559552B2 JP58011361A JP1136183A JPH0559552B2 JP H0559552 B2 JPH0559552 B2 JP H0559552B2 JP 58011361 A JP58011361 A JP 58011361A JP 1136183 A JP1136183 A JP 1136183A JP H0559552 B2 JPH0559552 B2 JP H0559552B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
bromine
plastic
halogen
electrodes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58011361A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS59139573A (ja
Inventor
Kazuo Fushimi
Koichi Tsunakawa
Kunio Yonahara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority to JP58011361A priority Critical patent/JPS59139573A/ja
Publication of JPS59139573A publication Critical patent/JPS59139573A/ja
Publication of JPH0559552B2 publication Critical patent/JPH0559552B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/96Carbon-based electrodes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は金属ハロゲン電池用プラスチツク電
極、詳しくはフツ素系熱可塑性樹脂をマトリツク
スとしてこれにカーボンブラツクとグラフアイト
を添加してなるプラスチツク電極に係り、金属−
ハロゲンを活物質とする電池の電極並びにハロゲ
ンを発生する電気化学反応用電極として有用な電
極に関するものである。 近年エネルギー有効利用の観点から金属−ハロ
ゲンを活物質とする電池が注目され開発されてい
る。これら金属−ハロゲン二次電池用の電極とし
ては従来マトリツクスとしてポリエチレンを用い
たプラスチツク電極が使用されている。 例えば金属−ハロゲンを活物質とする電池の例
として第1図に金属−ハロゲン電解液循環型積層
二次電池の積層構成を示す分解斜視図であす。第
1図において各電極1及びセパレータ2は図示す
るように積層され、アルミ締付端板11によつて
両側から挟まれ、締付ボルト12、締付ナツト1
3で全体が一体に構成される。電解液は、マニホ
ルド14からチヤネル15及びマイクロチヤネル
19を通つて、電極部の表面に供給され、また図
示されない循環装置によつて循環するようになつ
ている。16は樹脂締付端板、17は電極端板、
18は金属ネツトで構成された端子である。 上記した金属−ハロゲンを活物質とする電池に
は金属とする一価のアルカリ金属例えばLi,Na,
K或は二価の金属Zn,Cd,Ni,Co,Fe等がま
たハロゲンとしてはCl,Br,I等が使用され更
に電解液としては非水溶性液、水溶液の何れも用
いられている。また上記の金属−ハロゲンを活物
質とする電池用の電極としては前記プラスチツク
電極が成形性に富み種々の形状が容易に作れ、耐
ハロゲン性が良好で更に低コストで製造しうる利
点を有するために好ましいために使用されてきた
ものである。然しながら従来のプラスチツク電極
は長期間の使用により電極板を通してハロゲンが
電極の一方から他方に拡散し自己放電して、電池
としての機能を失う欠点を有する。 ハロゲンが電極を透過すると(イ)電池を構成する
外側の電池ケースならびに第1図に示す如きバイ
ポーラ型電池を直列に組んだ時、端板には集電体
として金属ネツトが入つているが、この金属ネツ
トが拡散してきた活物質によつて腐食される。(ロ)
透過したハロゲン量に比例して電池のエネルギー
効率が低下する。特にバイポーラ型電池ではハロ
ゲンの透過により自己放電した電池として機能を
失なうことが著しい。(ハ)電極自体にハロゲンが拡
散すると劣化により機能的特性である強度の低下
が起る。 これらは上記電池ばかりでなく電気化学反応用
電極としてプラスチツク電極を用いた場合電極の
寿命を低下せしめる欠点を生じていた。 本発明は、叙上の如く金属−ハロゲンを活物質
とした電池ならびに電気化学反応用電極としてプ
ラスチツク電極を使用した場合の従来の欠点に鑑
み発明されたものであり、特に活物質のハロゲン
が透過し難い金属ハロゲン電池用プラスチツク電
極を提供することを目的とするものである。 本発明の要旨は「フツ素系樹脂とカーボンブラ
ツク及びグラフアイトとを混練して成ることを特
徴とするプラスチツク電極であり、該プラスチツ
ク電極中のフツ素系樹脂としてポリフツ化ビニリ
デン又はエチレン−四フツ化エチレンを用いるプ
ラスチツク電極にある。」 本発明者等は金属−ハロゲンを活物質とした電
池用電極としてプラスチツク電極を使用した場合
の前述の如き欠点を解消するため電極組成につい
て種々研究の結果、電池の電極板にハロゲン活物
質が拡散することを防止するため、マトリツクス
として活物質の拡散透過の少ないフツ素系樹脂
を;従来のポリエチレンに替えて用いることによ
り得られる本発明電極はハロゲン拡散量を顕著に
低下せしめることができ、従つて自己放電を一段
と低下せしめることができ寿命も長く電池のエネ
ルギー効率を著しく向上せしめることを知見し
た。 プラスチツク電極のマトリツクスに用いるフツ
素系樹脂としてはポリフツ化ビニリデン、エチレ
ン−四フツ化エチレン、ポリクロロトリフルオル
エチレン、ポリフツ化ビニル、ヘキサフルオルプ
ロピレン−テトラフルオルエチレン共重合体、ク
ロルトリフルオルエチレン−フツ化ビニリデン共
重合体等があるが、電極を成形するに当つての加
工性の点より一般に市販されているポリフツ化ビ
ニリデンならびにエチレン−四フツ化エチレン等
が好ましい。 次に電極の製造法であるが、これらフツ素系樹
脂をベースポリマー(マトリツクス)としてこれ
を100部と、次でカーボンブラツク20部グラフア
イト40部を電極組成物とし、これら組成物を加圧
ニーダで温度200℃に加熱し混練を充分にし、次
で200〜220℃に予熱し約100Kg/cm2にて加圧熱プ
レスを用いシート状としプラスチツク電極を製造
する。 本発明者は上述の如く作成した電極の臭素拡散
量を調査するために第2図に示す如き臭素拡散量
測定装置によつて臭素拡散量を測定した結果、本
発明のプラスチツク電極は従来のポリエチレンを
マトリツクスとしたプラスチツク電極に比して優
れた特性を有することを発明したものである。 第2図は臭素拡散測定装置の模式図である。第
2図において21は被測定のカーボンプラスチツ
クシート試料で液接触面積は径20mm厚さは1mmで
ある。23は無臭素電解液27(ZnBr23mol/
水溶液)を25ml収容した無臭素電解液容器で、
24は臭素含有電解液26(ZnBr23mol/+
Br23mol/水溶液)を25ml収容した臭素含有電
解液容器で、22はパツキング、25は締付ボル
ト、28は電解液蒸発防止蓋である。次に本測定
装置の測定法について述べる。カーボンプラスチ
ツク電極シート21を無臭素電解液容器23に入
れパツキング22により臭素含有電解液容器24
を締付ボルト25で液洩れがない様に締めつけ
る。次で臭素含有電解液26と無臭素電解液27
を同一レベル(水頭差をなくす)になる様に入れ
一定時間後の臭素含有電解液26中の臭素Br2
無臭素電解液中へ拡散した量をヨウ素滴定法で求
めるものである。 本第2図に示す如き臭素拡散測定装置に基づい
て、マトリツクスとしてポリフツ化ビニリデン又
はエチレン−四フツ化エチレン樹脂(100部)を
用い夫々にカーボンブラツク(20部)及びグラフ
アイト(40部)を添加してなる電極組成物より成
形した電極の臭素拡散量は第3図ならびに第4図
に示す如く、従来の高密度ポリエチレンをマトリ
ツクスとした電極に比し顕著な低下を示し、また
MgBr2の水溶液電解に電極として用いた場合の
電極寿命は従来の電極に比して3倍以上の長寿命
であり、その電極特性が非常に優れているもので
ある。 本発明による金属ハロゲン電池用プラスチツク
電極は 1 フツ素系樹脂、カーボンブラツク及びグラフ
アイトとを混練して成形したものであるので、
活物質であるハロゲン例えば臭素の拡散を顕著
に低下することができ従つて自己放電を低下せ
しめ電池のエネルギー効率を一段と向上するこ
とができる。 (2) カーボンプラスチツク電極板中に拡散するハ
ロゲン(臭素等)を低減することができるので
電極板の腐食がなくなり長期間の使用が可能と
なる。 (3) 前記(2)項の理由により電極端板及び電池を構
成する外側ケースについても同様の効果があ
る。 (4) 低コストで製造することができ、臭素−亜鉛
電池、塩素−亜鉛電池等の金属ハロゲン電池用
プラスチツク電極である。 次に本発明を実施例に基づいて更に説明する。 実施例 1 電極組成のマトリツクスとしてフツ素系樹脂を
用い、これにカーボンブラツク及びグラフアイト
を添加したもので加圧ニーダで良く混練し、シー
ト化してプラスチツク電極を作成した。その配合
組成を第1表に示す。但しフツ素系樹脂として試
験No.−1,2はポリフツ化ビニリデンを試験No.
−1,2はエチレン−四フツ化エチレンを、更
に試験No.はマトリツクスとして従来用いられて
いるポリエチレンを用いた。
【表】 又混練条件としては前記組成物を加圧ニーダで
開始温度200℃(但し試験:180℃)にて60回転
3分次で90回転12分充分混練してから、混練物試
料を加熱プレスの金型に挟み200〜220℃(但し試
験:150〜170℃)5分予熱し、その後100Kg/
cm2で5分プレスして1mm厚さのシートに成形しプ
ラスチツク電極を作成した。 次で該プラスチツク電極を用い代表的な二次電
池として臭素−亜鉛電池の活物質である臭素の拡
散量を第2図に示す如き臭素拡散測定装置を用い
前記の如き測定法にて測定し第3図及び第4図に
示す結果が得られた。 第3図及び第4図に示す如くフツ素系樹脂とし
てポリフツ化ビニリデン及び、エチレン−四フツ
化エチレンをマトリツクスとして用いたプラスチ
ツク電極は従来の高密度ポリエチレンをマトリツ
クスとして用いたプラスチツク電極に比して臭素
拡散量が何れも低く非常に優れた性質を有するこ
とは明らかである。 実施例 2 実施例1において作成したプラスチツク電極
を、海水から製塩のさい副生するMgBr2の水溶
液を電気分解して臭素を製造する時の電極として
使用し電極の寿命を従来のプラスチツク電極と比
較した。その結果従来のプラスチツク電極の寿命
は3000時間であるのに対し、マトリツクスとして
フツ素系樹脂としてポリフツ化ビニリデン及びエ
チレン−四フツ化エチレンを用いたプラスチツク
電極は凡て10000時間以上の長寿命となり甚だ優
れていることが判明した。
【図面の簡単な説明】
第1図は金属−ハロゲン電解液循環型積層二次
電池の積層構成を示す分解斜視図、第2図は臭素
拡散測定装置の模式図、第3図及び第4図は実施
例1に基づくプラスチツク電極の時間−臭素拡散
量との関係を示すグラフである。 1……電極、2……セパレータ、17……電極
端板、21……測定試料、23……無臭素電解液
容器、24……臭素含有電解液容器、26……臭
素含有電解液、27……無臭素電解液。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 フツ素系樹脂とカーボンブラツク及びグラフ
    アイトとを混練して成ることを特徴とする金属ハ
    ロゲン電池用プラスチツク電極。 2 前記フツ素系樹脂としてポリフツ化ビニリデ
    ン又はエチレン−四フツ化エチレンを用いること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の金属ハ
    ロゲン電池用プラスチツク電極。
JP58011361A 1983-01-28 1983-01-28 金属ハロゲン電池用プラスチック電極 Granted JPS59139573A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58011361A JPS59139573A (ja) 1983-01-28 1983-01-28 金属ハロゲン電池用プラスチック電極

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58011361A JPS59139573A (ja) 1983-01-28 1983-01-28 金属ハロゲン電池用プラスチック電極

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59139573A JPS59139573A (ja) 1984-08-10
JPH0559552B2 true JPH0559552B2 (ja) 1993-08-31

Family

ID=11775881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58011361A Granted JPS59139573A (ja) 1983-01-28 1983-01-28 金属ハロゲン電池用プラスチック電極

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59139573A (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0828239B2 (ja) * 1985-12-27 1996-03-21 田中貴金属工業株式会社 ハロゲン電池
JPH0752657B2 (ja) * 1986-02-06 1995-06-05 田中貴金属工業株式会社 ハロゲン電池
JPS62232872A (ja) * 1986-04-03 1987-10-13 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk ハロゲン電池
JPS62232857A (ja) * 1986-04-03 1987-10-13 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk ハロゲン電池
JPH0626142B2 (ja) * 1987-11-19 1994-04-06 株式会社明電舎 二次電池用電極
JPH02174079A (ja) * 1988-12-26 1990-07-05 Meidensha Corp 亜鉛―臭素電池の電極の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59139573A (ja) 1984-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4098967A (en) Electrochemical system using conductive plastic
US20140162104A1 (en) Battery Electrode Material Formulation and Manufacturing Process
JPH08259710A (ja) イオン交換膜
JP2000200619A (ja) レドックス電池
TW409436B (en) Extrusion of polymer-based cell components
JPH0556627B2 (ja)
JPH0559552B2 (ja)
JPS59139574A (ja) 金属ハロゲン電池のプラスチツク電極
TWI244791B (en) Elastomeric separator plates and method of fabrication
CA1067573A (en) Seals for alkaline electrochemical devices
JPS6288261A (ja) プラスチツク電極
JPH0444387B2 (ja)
JPS61285666A (ja) 電池構造
JPS6288260A (ja) プラスチツク電極
JPH0582712B2 (ja)
JPS58197669A (ja) 金属―ハロゲン電池用電極
KR20180091356A (ko) 레독스 흐름전지용 분리판 및 그 제조 방법과, 이를 갖는 레독스 흐름전지용 스택
JPH0145946B2 (ja)
JPS59217952A (ja) プラスチツク電極
JP2522030B2 (ja) 亜鉛−臭素電池の電極の製造方法
JPS59139572A (ja) プラスチツク電極
JPH027144B2 (ja)
JPH0324740B2 (ja)
JPH0560224B2 (ja)
JPS6276468U (ja)